Metallide reaktsioonivõime vee ja alustega. Metallid vee ja alustega

Nagu on selgitatud tekstisMetalli reaktsioonivõime järjekord", Reaktsioonide tekkimiseks on vaja täita teatud tingimusi, näiteks reagentidega kokkupuutumine ja keemiline afiinsus nende vahel, mis tähendab, et nad peavad uute ainete moodustumise võimaldamiseks suhtlema.

Kui me paneme metallid reageerima hapetega, on valdaval enamusel selline keemiline afiinsus ja nad reageerivad. Samas ei juhtu sama, kui panna alus ja vesi reageerima.

Pidades meeles, et Arrheniuse määratluse kohaselt on alus mis tahes aine, mis vesilahuses eraldab ainsa anioonina hüdroksüül-OH^-.

Ainsad metallid, mis alustega reageerivad, on alumiinium (Al), tsink (Zn), plii (Pb) ja tina (Sn).

Märkus allpool naatriumhüdroksiidi aluse (NaOH) ja alumiiniumi ning tsingi vahelise reaktsiooni kohta:

2 Al_s) + 2 NaOH_(siin) + H₂O → 2 NaAlO_{2 (aq)} + 3 H_{2 g)}
mitteväärismetalli sool vesinikgaas
naatriumaluminaat

Zn_s) + 2 NaOH_(siin)  → 2 tolli₂ZnO_{2 (aq)} + H_{2 g)}
mitteväärismetalli sool vesinikgaas
naatriumtsinaat

Pange tähele, et mõlemal juhul moodustasid produktid soola ja gaasilise vesiniku. Seetõttu

kui nimetatud metallid reageerivad tugeva alusega, on saadused alati ebatavalised soolad ja gaasiline vesinik.

Veega reageerivad metallid on leelismetallid (perekonna 1 või IA elemendid - Li, Na, K, Rb, Cs ja Fr), leelismuldmetallid (perekonna 2 või II elemendid A - Ca, Sr, Ba ja Ra), magneesium (Mg), raud (Fe) ja tsink (Zn).

Eriti leelismetallid on äärmiselt reaktsioonivõimelised nii veega kui ka õhus oleva hapnikuga. Seetõttu hoitakse neid tavaliselt petrooleumi all.

Seda seetõttu, et neil on suur kalduvus kaotada elektrone, oksüdeeruda ja toimida tugevate redutseerijatena.

Kokkupuutel veega moodustavad kõik leelis- ja leelismuldmetallid produktidena aluse ja gaasilise vesiniku.

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

Näiteks naatriumi ja vee reaktsioonil tekib naatriumhüdroksiid ja gaasiline vesinik, nagu on näidatud allpool toodud võrrandis:

2 sisse_s) + 2 H₂O₍₁₎→ 2 NaOH_(siin) + H_{2 g)}

Kui paneme naatriumi veega kokkupuutesse, tekib äge reaktsioon, mis, kui paneme naatriumi happe-aluse fenoolftaleiini indikaator, näeme roosaka värvi välimust, mis tõendab selle olemasolu baasist. Pealegi, mida suurem on naatriumi kogus, seda suurem on visualiseeritud reaktsioon, sest vabanev vesinik põleb kokkupuutel õhus oleva hapnikuga.

Naatriumi ja vee vaheline vägivaldne reaktsioon purustab klaasnõu *

See reaktsioonivõime suureneb leelismetallide perioodide suurenedes, see tähendab selles suunas:

Li

Liitium reageerib veega aeglasemalt kui muud leelismetallid. Kaaliumi (K) reaktsioon veega on juba piisavalt tugev, et süttida vesinikku (tulekahjus) isegi väikeste koguste reagentide korral. Rubiidiumi ja tseesiumi korral on see väikesemahuline reaktsioon juba ohtlikult plahvatusohtlik ja kuna need metallid on veest tihedamad, toimub reaktsioon selle pinna all.

Nüüd vaadake kaltsiumi, leelismuldmetalli ja vee vahelise reaktsiooni näidet:

Siin_s) + 2 H₂O₍₁₎→ Ca (OH)_{2 (aq)} + H_{2 g)}

Muude metallide (magneesium, raud ja tsink) korral toimub reaktsioon ainult kuumutamisel ja veega reageerimisel moodustuvad saadused on oksiidid ja gaasiline vesinik:

mg_s) + H₂O_v)→ MgO_s) + H_{2 g)}
3 Fe_s) + 4 H₂O_v)→ Fe₃O_{4 (s)} + 4 H_{2 g)}
Zn_s) + H₂O_v)→ ZnO_s) + H_{2 g)}

* Pildi autor: Tavoromann

Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia

Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Metallide reaktsioonivõime vee ja alustega"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reatividade-dos-metais-com-agua-bases.htm. Juurdepääs 28. juunil 2021.